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CINEMÁTICA LEIS DE NEWTON ENERGIA DINÂMICA IMPULSIVA ESTÁTICA GRAVITAÇÃO HIDROSTÁTICA CALORIMETRIA TERMODINÂMICA ONDAS ACÚSTICA ÓPTICA ELETROSTÁTICA ELETRODINÂMICA ELETROMAGNETISMO ANÁLISE DIMENSIONAL FÍSICA MODERNA Lista UFPR - FÍSICA Professor Derick Kugler – derick.fisica@gmail.com GABARITO MENU RESOLUÇÃO CINEMÁTICA 01. (UFPR - 2005) Um jogo consiste em lançar uma bolinha com um dispositivo dotado de mola, cujo objetivo é atingir um ponto predefinido na parede, conforme ilustrado na figura. O ponto A representa a posição da bolinha no momento imediatamente seguinte ao seu lançamento. Considere g = 10 m/s2. Com base nesses dados, a velocidade de lançamento da bolinha deve ser: 45° A B 0,5 m 0,4 m a) 10 m/s. b) 4,0 m/s. c) 5,0 m/s. d) 20 m/s. e) 3,0 m/s. 02. (UFPR - 2006) Em uma prova de atletismo, um corredor de 100 m rasos parte do repouso, corre com aceleração constante nos primeiros 50 m e depois mantém a velocidade constante até o final da prova. Sabendo que a prova foi completada em 10 s, o valor da aceleração é: a) 1,00 m/s2. b) 2,25 m/s2. c) 1,50 m/s2. d) 3,20 m/s2. e) 2,50 m/s2. 03. (UFPR - 2008) Em relação aos conceitos de movimento, considere as seguintes afirmativas: 1. O movimento circular uniforme se dá com velocidade de módulo constante. 2. No movimento retilíneo uniformemente variado, a aceleração é variável. 3. Movimento retilíneo uniformemente variado e movimento circular uniforme são dois exemplos de movimentos nos quais um objeto em movimento está acelerado. 4. Movimento retilíneo uniforme ocorre com velocidade constante e aceleração nula. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras. 04. (UFPR- 2009) A figura abaixo mostra um modelo de uma catapulta no instante em que o seu braço trava e o objeto que ele carrega é arremessado, isto é, esse objeto se solta da catapulta (a figura é meramente ilustrativa e não está desenhada em escala). No instante do lançamento, o objeto está a uma altura de 1,0 m acima do solo e sua velocidade inicial V0 forma um ângulo α de 45° em relação à horizontal. Suponha que a resistência do ar e os efeitos do vento sejam desprezíveis. Considere a aceleração da gravidade como sendo de 10 m/s2. No lançamento, o objeto foi arremessado a uma distância de 19 m, medidos sobre o solo a partir do ponto em que foi solto. Assinale a alternativa que contém a estimativa correta para o módulo da velocidade inicial do objeto. a) Entre 12 m/s e 13 m/s. b) Entre 13,4 m/s e 13,6 m/s. c) Menor que 12 m/s. d) Entre 13,6 m/s e 13,8 m/s. e) Maior que 13,8 m/s. 05. (UFPR - 2010) Em uma prova internacional de ciclismo, dois dos ciclistas, um francês e, separado por uma distância de 15 m à sua frente, um inglês, se movimentam com velocidades iguais e constantes de módulo 22 m/s. Considere agora que o representante brasileiro na prova, ao ultrapassar o ciclista francês, possui uma velocidade constante de módulo 24 m/s e inicia uma aceleração constante de módulo 0,4 m/s2, com o objetivo de ultrapassar o ciclista inglês e ganhar a prova. No instante em que ele ultrapassa o ciclista francês, faltam ainda 200 m para a linha de chegada. Com base nesses dados e admitindo que o ciclista inglês, ao ser ultrapassado pelo brasileiro, mantenha constantes as características do seu movimento, assinale a alternativa correta para o tempo gasto pelo ciclista brasileiro para ultrapassar o ciclista inglês e ganhar a corrida. a) 1 s. b) 2 s. c) 3 s. d) 4 s. e) 5 s. 06. (UFPR - 2012) Um ciclista movimenta-se com sua bicicleta em linha reta a uma velocidade constante de 18 km/h. O pneu, devidamente montado na roda, possui diâmetro igual a 70 cm. No centro da roda traseira, presa ao eixo, há uma roda dentada de diâmetro 7,0 cm. Junto ao pedal e preso ao seu eixo há outra roda dentada de diâmetro 20 cm. As duas rodas dentadas estão unidas por uma corrente, conforme mostra a figura. Não há deslizamento entre a corrente e as rodas dentadas. Supondo que o ciclista imprima aos pedais um movimento circular uniforme, assinale a alternativa correta para o número de voltas por minuto que ele impõe aos pedais durante esse movimento. Nesta questão, considere π = 3. a) 0,25 rpm. b) 2,50 rpm. c) 5,00 rpm. d) 25,0 rpm. e) 50,0 rpm. mailto:derick.fisica@gmail.com Lista UFPR - FÍSICA Professor Derick Kugler – derick.fisica@gmail.com GABARITO MENU RESOLUÇÃO 07. (UFPR - 2013) No gráfico ao lado cada ponto indica o módulo da velocidade instantânea de um atleta medida ao final de cada quilômetro percorrido em uma maratona de 10 km. Com base nas informações contidas nesse gráfico e considerando que o atleta partiu do repouso, analise as seguintes afirmativas: 1. O movimento do atleta é uniformemente acelerado nos primeiros 3 km. 2. Entre os quilômetros 4 e 5, o atleta pode ter se deslocado com velocidade constante. 3. As informações são insuficientes para calcular o tempo que o atleta levou para percorrer os 10 km. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. d) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. 08. (UFPR- 2015) Um veículo está se movendo ao longo de uma estrada plana e retilínea. Sua velocidade em função do tempo, para um trecho do percurso, foi registrada e está mostrada no gráfico ao lado. Considerando que em t = 0 a posição do veículo s é igual a zero, assinale a alternativa correta para a sua posição ao final dos 45 s. a) 330 m. b) 480 m. c) 700 m. d) 715 m. e) 804 m. 09. (UFPR - 2016) Um sistema amplamente utilizado para determinar a velocidade de veículos – muitas vezes, chamado erroneamente de “radar”– possui dois sensores constituídos por laços de fios condutores embutidos no asfalto. Cada um dos laços corresponde a uma bobina. Quando o veículo passa pelo primeiro laço, a indutância da bobina é alterada e é detectada a passagem do veículo por essa bobina. Nesse momento, é acionada a contagem de tempo, que é interrompida quando da passagem do veículo pela segunda bobina.Com base nesse sistema, considere a seguinte situação: em uma determinada via, cuja velocidade limite é 60 km/h, a distância entre as bobinas é de 3,0 m. Ao passar um veículo por esse“radar”, foi registrado um intervalo de tempo de passagem entre as duas bobinas de 200 ms. Assinale a alternativa que apresenta a velocidade determinada pelo sistema quando da passagem do veículo a) 15 km/h. b) 23,7 km/h. c) 54 km/h. d) 58,2 km/h. e) 66,6 km/h. 10. (UFPR - 2017) A utilização de receptores GPS é cada vez mais frequente em veículos. O princípio de funcionamento desse instrumento é baseado no intervalo de tempo de propagação de sinais, por meio de ondas eletromagnéticas, desde os satélites até os receptores GPS. Considerando a velocidade de propagação da onda eletromagnética como sendo de 300.000 km/s e que, em determinado instante, um dos satélites encontra-se a 30.000 km de distância do receptor, qual é o tempo de propagação da onda eletromagnética emitida por esse satélite GPS até o receptor? a) 10 s. b) 1 s. c) 0,1 s. d) 0,01 ms. e) 1 ms. 11. (UFPR – 2018) Um canhão efetua um disparo de um projétil verticalmente para cima, a partir do chão, e o projétil atinge uma altura máxima H medida a partir do chão, quando então retorna a ele, caindo no mesmo local de onde partiu. Supondo que, para esse movimento, a superfície da Terra possa ser considerada como sendo um referencial inerciale que qualquer tipo de resistência do ar seja desprezada, considere as seguintes afirmativas: 1. A aceleração no ponto mais alto da trajetória, que fica a uma altura H do chão, é nula. 2. O deslocamento total do projétil vale 2 H. 3. O tempo de subida até a altura H é igual ao tempo de queda da altura H até o chão. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. d) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. 12. (UFPR – 2019) Um objeto move-se numa pista retilínea, descrevendo um movimento retilíneo uniformemente variado, quando observado por um sistema de referência inercial. A posição desse objeto é descrita pela equação x(t) = 5 – 6t + 3t2, onde x é medido em metros e t em segundos. Sabe-se que a massa do objeto é fixa e vale m = 600 g. Tendo em vista essas informações, considere as seguintes afirmativas: 1. A posição inicial do objeto vale 5 m. 2. A força agindo sobre o objeto durante o movimento vale, em módulo, F = 3,6 N. 3. O objeto tem velocidade nula em t = 1 s. 4. No intervalo de t = 0 a t = 3 s, o objeto tem deslocamento total nulo. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras. mailto:derick.fisica@gmail.com Lista UFPR - FÍSICA Professor Derick Kugler – derick.fisica@gmail.com GABARITO MENU RESOLUÇÃO 13. (UFPR – 2020) Um observador inercial analisa o movimento de um dado objeto de massa m constante e constrói o gráfico v x t mostrado ao lado, em que v é a velocidade do objeto e t é o tempo. O movimento ocorre numa linha reta. Levando em consideração os dados apresentados no gráfico, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do deslocamento Δx do objeto entre os instantes t = 0 e t = 5 s. a) Δx = 5,0 m. b) Δx = 7,5 m. c) Δx = 10,0 m. d) Δx = 12,5 m. e) Δx = 15,0 m. LEIS DE NEWTON 14. (UFPR - 2006) Quatro bolas de futebol, com raios e massas iguais, foram lançadas verticalmente para cima, a partir do piso de um ginásio, em instantes diferentes. Após um intervalo de tempo, quando as bolas ocupavam a mesma altura, elas foram fotografadas e tiveram seus vetores velocidade identificados conforme a figura abaixo: Desprezando a resistência do ar, considere as seguintes afirmativas: I. No instante indicado na figura, a força sobre a bola b1 é maior que a força sobre a bola b3. II. É possível afirmar que b4 é a bola que atingirá a maior altura a partir do solo. III. Todas as bolas estão igualmente aceleradas para baixo. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. b) Somente a afirmativa I é verdadeira. c) Somente a afirmativa II é verdadeira. d) Somente a afirmativa III é verdadeira. e) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. 15. (UFPR - 2007) O gráfico a seguir descreve o comportamento da componente horizontal vx da velocidade de um avião em função do tempo. Em t = 0, ele partiu da cidade A e aterrissou, 40 minutos depois, no aeroporto da cidade B, onde foi obrigado a permanecer por 30 minutos devido a problemas no tráfego aéreo. Em seguida, o avião voou mais 40 minutos até chegar à cidade C, concluindo assim seu plano de voo. Considere que as três cidades se localizam ao longo de uma linha reta. Com base no gráfico e nas informações acima, considere as seguintes afirmativas: 1. A distância horizontal percorrida pelo avião entre as cidades A e B foi maior do que a distância horizontal percorrida entre B e C. 2. Entre t = 10 min e t = 30 min, a componente horizontal da força resultante sobre o avião era nula. 3. Entre t = 70 min e t = 110 min, a velocidade horizontal média do avião foi 675 km/h. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. 16. (UFPR - 2008) O empregado de uma transportadora precisa descarregar de dentro do seu caminhão um balcão de 200 kg. Para facilitar a tarefa do empregado, esse tipo de caminhão é dotado de uma rampa, pela qual podem-se deslizar os objetos de dentro do caminhão até o solo sem muito esforço. Considere que o balcão está completamente sobre a rampa e deslizando para baixo. O empregado aplica nele uma força paralela à superfície da rampa, segurando-o, de modo que o balcão desça até o solo com velocidade constante. Desprezando a força de atrito entre o balcão e a rampa, e supondo que esta forme um ângulo de 30º com o solo, o módulo da força paralela ao plano inclinado exercida pelo empregado é: a) 1000 N b) 1000 √3 N c) 2000 √3 N d) 2000 N e) 200 N 17. (UFPR - 2009) Suponha uma máquina de lavar e centrifugar roupa com cuba interna cilíndrica que gira em torno de um eixo vertical. Um observador externo à máquina, cujo referencial está fixo ao solo, acompanha o processo pelo visor da tampa e vê a roupa “grudada” em um ponto da cuba interna, que gira com velocidade angular constante. Se estivesse no interior da máquina, situado sobre a peça de roupa sendo centrifugada, o observador veria essa peça em repouso. De acordo com a mecânica, para aplicar a segunda Lei de Newton ao movimento da roupa no processo de centrifugação, cada observador deve inicialmente identificar o conjunto de forças que atua sobre ela. Com base no texto acima e nos conceitos da Física, considere as seguintes afirmativas: 1. O observador externo à máquina deverá considerar a força peso da roupa, apontada verticalmente para baixo, a força de atrito entre a roupa e a cuba, apontada verticalmente para cima, e a força normal exercida pela cuba sobre a roupa, apontada para o eixo da cuba, denominada de força centrípeta. mailto:derick.fisica@gmail.com Lista UFPR - FÍSICA Professor Derick Kugler – derick.fisica@gmail.com GABARITO MENU RESOLUÇÃO 2. Um observador que estivesse situado sobre a peça de roupa sendo centrifugada deveria considerar a força peso da roupa, apontada verticalmente para baixo, a força de atrito entre a roupa e a cuba, apontada verticalmente para cima, a força normal exercida pela cuba sobre a roupa, apontada para o eixo da cuba, e também uma outra força exercida pela roupa sobre a cuba, apontada para fora desta, denominada de força centrífuga, necessária para explicar o repouso da roupa. 3. O referencial fixo ao solo, utilizado pelo observador externo à máquina, é chamado de não-inercial, e o referencial utilizado pelo observador postado sobre a roupa sendo centrifugada é denominado de inercial. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. d) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. e) As afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. 18. (UFPR - 2010) Convidado para substituir Felipe Massa, acidentado nos treinos para o grande prêmio da Hungria, o piloto alemão Michael Schumacker desistiu após a realização de alguns treinos, alegando que seu pescoço doía, como consequência de um acidente sofrido alguns meses antes, e que a dor estava sendo intensificada pelos treinos. A razão disso é que, ao realizar uma curva, o piloto deve exercer uma força sobre a sua cabeça, procurando mantê-la alinhada com a vertical. Considerando que a massa da cabeça de um piloto mais o capacete seja de 6,0 kg e que o carro esteja fazendo uma curva de raio igual a 72 m a uma velocidade de 216 km/h, assinale a alternativa correta para a massa que, sujeita à aceleração da gravidade,dá uma força de mesmo módulo. a) 20 kg. b) 30 kg. c) 40 kg. d) 50 kg. e) 60 kg. 19. (UFPR - 2011) No último campeonato mundial de futebol, ocorrido na África do Sul, a bola utilizada nas partidas, apelidada de Jabulani, foi alvo de críticas por parte de jogadores e comentaristas. Mas como a bola era a mesma em todos os jogos, seus efeitos positivos e negativos afetaram todas as seleções. Com relação ao movimento de bolas de futebol em jogos, considere as seguintes afirmativas: 1. Durante seu movimento no ar, após um chute para o alto, uma bola está sob a ação de três forças: a força peso, a força de atrito com o ar e a força de impulso devido ao chute. 2. Em estádios localizados a grandes altitudes em relação ao nível do mar, a atmosfera é mais rarefeita, e uma bola, ao ser chutada, percorrerá uma distância maior em comparação a um mesmo chute no nível do mar. 3. Em dias chuvosos, ao atingir o gramado encharcado, a bola tem sua velocidade aumentada. 4. Uma bola de futebol, ao ser chutada obliquamente em relação ao solo, executa um movimento aproximadamente parabólico, porém, caso nessa região haja vácuo, ela descreverá um movimento retilíneo. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras. e) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. 20. (UFPR - 2014) Um avião voa numa trajetória retilínea e horizontal próximo à superfície da Terra. No interior da aeronave, uma maleta está apoiada no chão. O coeficiente de atrito estático entre a maleta e o chão do avião é μ e a aceleração da gravidade no local do voo é g. Considerando esta situação, analise as seguintes afirmativas: 1. Se a maleta não se mover em relação ao chão do avião, então um passageiro pode concluir corretamente, sem acesso a qualquer outra informação, que o avião está se deslocando com velocidade constante em relação ao solo. 2. Se o avião for acelerado com uma aceleração superior a μg, então o passageiro verá a maleta se mover para trás do avião, enquanto um observador externo ao avião, em repouso em relação à superfície da Terra, verá a maleta se mover no mesmo sentido em que o avião se desloca. 3. Para um mesmo valor da aceleração da aeronave em relação à Terra, com módulo maior que μg, maletas feitas de mesmo material e mesmo tamanho, mas com massas diferentes, escorregarão no interior do avião com o mesmo valor da aceleração em relação ao chão da aeronave. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. c) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. 21. (UFPR - 2015) Um bloco B de massa 400 g está apoiado sobre um bloco A de massa 800 g, o qual está sobre uma superfície horizontal. Os dois blocos estão unidos por uma corda inextensível e sem massa, que passa por uma polia presa na parede, conforme ilustra a figura ao lado. O coeficiente de atrito cinético entre os dois blocos e entre o bloco A e a superfície horizontal é o mesmo e vale 0,35. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e desprezando a massa da polia, assinale a alternativa correta para o módulo da força necessária para que os dois blocos se movam com velocidade constante. F a) 1,4 N. b) 7,0 N. c) 4,2 N. d) 8,5 N. e) 9,3 N. 22. (UFPR - 2016) O sistema representado na figura ao lado corresponde a um corpo 1, com massa 20 kg, apoiado sobre uma superfície plana horizontal,e um corpo 2, com massa de 6 kg, o qual está apoiado em um plano inclinado que faz 60º com a horizontal. O coeficiente de atrito cinético entre cada um dos corpos e a superfície de apoio é 0,1. Uma força F de 200 N, aplicada sobre o corpo 1, movimenta o sistema, e um sistema que não aparece na figura faz com que a direção da força F seja mantida constante e igual a 30º em relação à horizontal. Uma corda inextensível e de massa desprezívelune os dois corpos por meio de uma polia. Considere que a massa e todas as formas de atrito na polia são desprezíveis. Também considere, para esta questão, a aceleração gravitacional como sendo de 10 m/s2 e o cos 30º igual a 0,87. Com base nessas informações, assinale a alternativa que apresenta a tensão na corda que une os dois corpos. mailto:derick.fisica@gmail.com Lista UFPR - FÍSICA Professor Derick Kugler – derick.fisica@gmail.com GABARITO MENU RESOLUÇÃO a) 12,4 N. b) 48,4 N. c) 62,5 N. d) 80,3 N. e) 120,6 N. 23. (UFPR – 2018) Numa experiência realizada em laboratório, a posição x de um objeto, cuja massa é constante, foi medida em função do tempo t. Com isso, construiu-se o gráfico ao lado. Sabe-se que o referencial adotado para realizar as medidas é inercial e que o objeto move-se ao longo de uma linha reta. Com base no gráfico, considere as seguintes afirmativas: 1. A energia cinética do objeto é constante entre os instantes t = 20 e t = 30 s. 2. A força resultante sobre o objeto em t = 15 s é nula. 3. O deslocamento total do objeto desde t = 0 até t = 40 s é nulo. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. 24. (UFPR – 2019) Um motociclista descreve uma trajetória circular de raio 𝑹=𝟓 m, com uma velocidade de módulo 𝒗 = 𝟏𝟎 m/s medida por um observador inercial. Considerando que a massa combinada do motociclista e da motocicleta vale 250 kg, assinale a alternativa que expressa corretamente o módulo da força centrípeta necessária para a realização da trajetória circular. a) F = 1 kN. b) F = 5 kN. c) F = 10 kN. d) F = 50 kN. e) F = 100 kN. ENERGIA 25. (UFPR - 2005) O desafio numa das etapas de um concurso de skate consiste em, passando pelos pontos A e B, atingir a elevação C, conforme mostra a figura abaixo. Considere que seja nulo o atrito entre os eixos e as rodas do skate, e que não exista deslizamento entre as rodas e a superfície da pista. A C B h H Avalie as seguintes afirmativas: I. Se a velocidade do concorrente no ponto A for maior que √𝟐𝒈𝒉, onde g é a aceleração da gravidade, ele passará pelo ponto C. II. A velocidade mínima no ponto A, para vencer esta etapa, depende da massa do concorrente. III. No ponto B, a energia cinética do concorrente é máxima. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa II é verdadeira. b) Somente a afirmativa I é verdadeira. c) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. d) Somente a afirmativa III é verdadeira. e) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. 26. (UFPR - 2007) Recentemente, o noticiário local apresentou imagens da colisão de um caminhão com carros parados na parte mais baixa de um trecho de serra. Infelizmente, o sistema de freios não foi capaz de converter em calor toda a energia mecânica do caminhão, de modo a fazê-lo parar com segurança no trecho mais baixo. Com o objetivo de melhorar o sistema de freios para evitar situações como essa, técnicos de uma grande empresa analisaram as condições do acidente e, para estimar a potência dissipada pelos freios do caminhão, consideraram que aquele trecho da serra era um plano inclinado. Eles supuseram que o caminhão desceu o plano inclinado com o motor desligado, tendo partido do ponto mais alto do plano com velocidade inicial de módulo igual a 16 m/s. O desnível vertical entre o topo e a base do plano foi estimado em 10 m, e foi utilizado o valor de 10 m/s2 para a aceleração da gravidade local. Em seus cálculos, os técnicos consideraram ainda que o caminhão possuíauma massa igual a 10000 kg e que teria levado 5 s para descer até o ponto mais baixo do plano, chegando ali com velocidade de módulo igual a 4 m/s. Os peritos então concluíram que a potência média dos freios do caminhão na descida foi: 1. 110 kW. 2. 220 kW. 3. 440 kW. 4. 660 kW. 5. 880 kW. 27. (UFPR - 2011) Um esporte muito popular em países do Hemisfério Norte é o “curling”, em que pedras de granito polido são lançadas sobre uma pista horizontal de gelo. Esse esporte lembra o nosso popular jogo de bocha. Considere que um jogador tenha arremessado uma dessas pedras de modo que ela percorreu 45 m em linha reta antes de parar, sem a intervenção de nenhum jogador. Considerando que a massa da pedra é igual a 20 kg e o coeficiente de atrito entre o gelo e o granito é de 0,02, assinale a alternativa que dá a estimativa correta para o tempo que a pedra leva para parar. mailto:derick.fisica@gmail.com Lista UFPR - FÍSICA Professor Derick Kugler – derick.fisica@gmail.com GABARITO MENU RESOLUÇÃO a) Menos de 18 s. b) Entre 18 s e 19 s. c) Entre 20 s e 22 s. d) Entre 23 s e 30 s. e) Mais de 30 s. 28. (UFPR - 2014) Considere um edifício em construção, constituído pelo andar térreo e mais dez andares. Um servente de pedreiro deixou cair um martelo cuja massa é 0,5 kg a partir de uma altura do piso do décimo andar. Suponha que cada andar tem uma altura de 2,5 m e que o martelo caiu verticalmente em queda livre partindo do repouso. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² e o martelo como uma partícula. Despreze a resistência do ar, a ação do vento e a espessura de cada piso. Levando em conta as informações dadas, analise as seguintes afirmativas: 1. A velocidade do martelo ao passar pelo teto do 1⁰ andar era 20 m/s. 2. A energia cinética do martelo ao passar pelo piso do 5⁰ andar era maior que 100 J. 3. Se a massa do martelo fosse o dobro, o tempo de queda até o chão diminuiria pela metade. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. 29. (UFPR - 2015) Um objeto de massa m está em movimento circular, deslizando sobre um plano inclinado. O objeto está preso em uma das extremidades de uma corda de comprimento L, cuja massa e elasticidade são desprezíveis. A outra extremidade da corda está fixada na superfície de um plano inclinado, conforme indicado na figura a seguir. O plano inclinado faz um ângulo 𝜃 = 30º em relação ao plano horizontal. Considerando g a aceleração da gravidade e 𝜇 = 1 𝜋√3 o coeficiente de atrito cinético entre a superfície do plano inclinado e o objeto, assinale a alternativa correta para a variação da energia cinética do objeto, em módulo, ao se mover do ponto P, cuja velocidade em módulo é vP, ao ponto Q, onde sua velocidade tem módulo vQ. Na resolução desse problema considere sen 30º = 1 2 a) mgL b) mgL 2 c) 2mgL 3 d) 3mgL 2 e) 2mgL 30. (UFPR - 2016) Com relação aos conceitos relativos à energia, identifique as afirmativas a seguir como verdadeiras (V) ou falsas (F): ( ) Se um automóvel tem a sua velocidade dobrada, a sua energia cinética também dobra de valor. ( ) A energia potencial gravitacional de um objeto pode ser positiva, negativa ou zero, dependendo do nível tomado como referência. ( ) A soma das energias cinética e potencial de um sistema mecânico oscilatório é sempre constante. ( ) A energia cinética de uma partícula pode ser negativa se a velocidade tiver sinal negativo. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo. a) V –V –F–V. b) F –F –V –F. c) F –V –F –V. d) V –F –V –V. e) F –V –F –F. DINÂMICA IMPULSIVA 31. (UFPR - 2009) Em um cruzamento mal sinalizado, houve uma colisão de dois automóveis, que vinham inicialmente de direções perpendiculares, em linha reta. Em módulo, a velocidade do primeiro é exatamente o dobro da velocidade do segundo, ou seja, v1 = 2v2. Ao fazer o boletim de ocorrência, o policial responsável verificou que após a colisão os automóveis ficaram presos nas ferragens (colisão inelástica) e se deslocaram em uma direção de 45º em relação à direção inicial de ambos. Considere que a massa do segundo automóvel é exatamente o dobro da massa do primeiro, isto é, m2 = 2m1 e que a perícia constatou que o módulo da velocidade dos automóveis unidos, imediatamente após a colisão, foi de 40 km/h. Assinale a alternativa que apresenta a velocidade correta, em módulo, do automóvel 2, isto é, v2, imediatamente antes da colisão. a) 15√2 km/h. b) 30√2 km/h. c) 60√2 km/h. d) 15 km/h. e) 30 km/h. 32. (UFPR - 2018) Um trem se desloca em movimento retilíneo uniforme numa dada seção reta de trilhos. Sabe-se que, nesse movimento, analisado num referencial inercial, a energia cinética do trem vale K = 10 MJ e a quantidade de movimento (ou momento linear) vale (em módulo) p = 1 x 106 kg∙m/s. Com base nesses dados, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do deslocamento realizado pelo trem num intervalo de 10 minutos executando esse movimento. a) 1,2 km. b) 10 km. c) 12 km. d) 100 km. e) 120 km. 33. (UFPR - 2020) Um objeto de massa m constante está situado no topo de um plano inclinado sem atrito, de ângulo de inclinação , conforme mostra a figura abaixo. O objeto está inicialmente em repouso, a uma altura H da base do plano inclinado, e pode ser considerado uma partícula, tendo em conta as dimensões envolvidas. Num dado instante, ele é solto e desce o plano inclinado, chegando à sua base num instante posterior. Durante o movimento, o objeto não fica sujeito a nenhum tipo de atrito e as observações são feitas por um referencial inercial. No local, a aceleração gravitacional vale, em módulo, g. mailto:derick.fisica@gmail.com Lista UFPR - FÍSICA Professor Derick Kugler – derick.fisica@gmail.com GABARITO MENU RESOLUÇÃO Levando em consideração os dados apresentados, assinale a alternativa que corresponde ao valor do módulo da quantidade de movimento (momento linear) Q que o objeto de massa m adquire ao chegar à base do plano inclinado. a) 𝑄 = 𝑚√2𝑔𝐻. b) 𝑄 = √2𝑚𝑔𝐻. c) 𝑄 = 𝑚√2𝑔𝐻 𝑡𝑔 𝜃. d) 𝑄 = 𝑚√2𝑔𝐻 𝑠𝑒𝑛 𝜃 . e) 𝑄 = √2𝑚𝑔𝐻𝑐𝑜𝑠𝜃 . ESTÁTICA 34. (UFPR - 2006) Duas crianças estão em um parque de diversões em um brinquedo conhecido como gangorra, isto é, uma prancha de madeira apoiada em seu centro de massa, conforme ilustrado na figura. Quando a criança B se posiciona a uma distância x do ponto de apoio e a outra criança A à distância x/2 do lado oposto, a prancha permanece em equilíbrio. Nessas circunstâncias, assinale a alternativa correta. a) O peso da criança B é igual ao peso da criança A. b) O peso da criança B é a metade do peso da criança A. c) O peso da criança B é o dobro do peso da criança A. d) A soma dos momentos das forças é diferente de zero. e) A força que o apoio exerce sobre a prancha é em módulo menor que a soma dos pesos das crianças. 35. (UFPR - 2007) A figura abaixo representa o esquema de um quebra- nozes. Uma força de módulo F é aplicada perpendicularmente na extremidade móvel da haste, a uma distância D da articulação em O. A haste possui um pino P transversal situado a uma distância d da articulação em O, o qual pressiona a noz, como indicado na figura abaixo. Considere uma situação na qual a haste tem massa desprezível e permanece em equilíbrio estático enquanto é pressionada sobre a noz. Sobre tal mecanismo, considere as seguintes afirmativas: 1. Se d = D/3, o módulo da força aplicada sobre a noz é 3 vezes maior que o módulo da força aplicada na extremidade móvel. 2. A força aplicada na extremidade móvel e a força exercida pela noz nopino constituem um par ação–reação. 3. Para todo d menor que D, o módulo da força sobre a noz será maior que o módulo da força aplicada na extremidade móvel. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. c) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. d) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. 36. (UFPR - 2012) Três blocos de massas m1, m2 e m3, respectivamente, estão unidos por cordas de massa desprezível, conforme mostrado na figura. O sistema encontra-se em equilíbrio estático. Considere que não há atrito no movimento da roldana e que o bloco de massa m1 está sobre uma superfície horizontal. Assinale a alternativa que apresenta corretamente (em função de m1 e m3) o coeficiente de atrito estático entre o bloco de massa m1 e a superfície em que ele está apoiado. a) m3 2m1 b) m1 2m3 c) √3m3 2m1 d) √3m1 2m3 e) √3m1 m3 37. (UFPR - 2017) Uma mola de massa desprezível foi presa a uma estrutura por meio da corda “b”. Um corpo de massa “m” igual a 2000 g está suspenso por meio das cordas “a”, “c” e “d”, de acordo com a figura ao lado, a qual representa a configuração do sistema após ser atingido o equilíbrio. Considerando que a constante elástica da mola é 20 N/cm e a aceleração gravitacional é 10 m/s2, assinale a alternativa que apresenta a deformação que a mola sofreu por ação das forças que sobre ela atuaram,em relação à situação em que nenhuma força estivesse atuando sobre ela. Considere ainda que as massas de todas as cordas e da mola são irrelevantes. a) 0,5 cm. b) 1,2 cm. c) 2,5 cm. d) 3,5cm. e) 5,2cm. mailto:derick.fisica@gmail.com Lista UFPR - FÍSICA Professor Derick Kugler – derick.fisica@gmail.com GABARITO MENU RESOLUÇÃO 38. (UFPR 2020) Um objeto de massa m = 10 kg está suspenso por dois cabos que exercem trações T1 e T2 de mesma intensidade T, de modo que |T1 = T2 = 𝑇. As trações exercidas pelos cabos estão dispostas conforme mostra a figura ao lado, fazendo um ângulo de 30º com a direção horizontal. O objeto está em equilíbrio estático e sujeito à atração gravitacional da Terra. Nesse local, a aceleração gravitacional é g = 10 m/s2. As medições no local são executadas por um observador inercial. Sabe-se que sen 30º = cos 60º = 1/2 , e que sen 60º = cos 30º = √3/2 Levando em consideração os dados apresentados, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do módulo da tração exercida por cada cabo. a) T = 50√3 3 N. b) T = 100√3 3 N. c) T = 100 N. d) T = 200√3 3 N. e) T = 200 N. GRAVITAÇÃO 39. (UFPR - 2008) A descoberta de planetas extra-solares tem sido anunciada, com certa frequência, pelos meios de comunicação. Numa dessas descobertas, o planeta em questão foi estimado como tendo o triplo da massa e o dobro do diâmetro da Terra. Considerando a aceleração da gravidade na superfície da Terra como g, assinale a alternativa correta para a aceleração na superfície do planeta em termos da g da Terra. a) 3/4 g. b) 2 g. c) 3 g. d) 4/3 g. e) 1/2 g. 40. (UFPR - 2010) Neste ano, comemoram-se os 400 anos das primeiras descobertas astronômicas com a utilização de um telescópio, realizadas pelo cientista italiano Galileu Galilei. Além de revelar ao mundo que a Lua tem montanhas e crateras e que o Sol possui manchas, ele também foi o primeiro a apontar um telescópio para o planeta Júpiter e observar os seus quatro maiores satélites, posteriormente denominados de Io, Europa, Ganimedes e Calisto. Supondo que as órbitas desses satélites ao redor de Júpiter sejam circulares, e com base nas informações da tabela acima, assinale a alternativa correta. (Os valores da tabela foram arredondados por conveniência) a) A força de atração entre Júpiter e Ganimedes é maior do que entre Júpiter e Io. b) Quanto maior a massa de um satélite, maior será o seu período orbital. c) A circunferência descrita pelo satélite Calisto é quatro vezes maior que a circunferência descrita pelo satélite Europa. d) A maior velocidade angular é a do satélite Calisto, por possuir maior período orbital. e) O período orbital de Europa é aproximadamente o dobro do período orbital de Io. 41. (UFPR - 2013) Dois satélites, denominados de SA e SB, estão orbitando um planeta P. Os dois satélites são esféricos e possuem tamanhos e massas iguais. O satélite SB possui uma órbita perfeitamente circular e o satélite SA uma órbita elíptica, conforme mostra a figura ao lado. Em relação ao movimento desses dois satélites, ao longo de suas respectivas órbitas, considere as seguintes afirmativas: 1. Os módulos da força gravitacional entre o satélite SA e o planeta P e entre o satélite SB e o planeta P são constantes. 2. A energia potencial gravitacional entre o satélite SA e o satélite SB é variável. 3. A energia cinética e a velocidade angular são constantes para ambos os satélites. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. HIDROSTÁTICA 42. (UFPR - 2005) Uma tarefa de rotina em depósitos de combustíveis consiste em retirar uma amostra de líquido dos tanques e colocar em provetas para análise. Ao inspecionar o conteúdo de um dos tanques de um certo depósito, observou-se na parte inferior da proveta uma coluna de 20 cm de altura de água e, flutuando sobre ela, uma coluna com 80 cm de altura de óleo. Considerando a densidade da água igual a 1,00 g/cm3, a do óleo igual a 0,80 g/cm3, a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e a pressão atmosférica igual a 1,01 105 Pa, a pressão hidrostática no fundo desse tubo é: a) 1,094 105 Pa. b) 9,41 105 Pa. c) 1,03 105 Pa. d) 1,66 105 Pa. e) 0,941 105 Pa. 43. (UFPR - 2006) Em meados do ano de 2005, o mini submarino russo Priz, em operações de treinamento no Oceano Pacífico, ficou preso ao cabo de fixação de uma antena usada para monitorar o fundo do mar. A situação está ilustrada na figura abaixo, onde A é a antena em formato cilíndrico e B é a âncora que mantém o conjunto fixo ao fundo do mar. mailto:derick.fisica@gmail.com Lista UFPR - FÍSICA Professor Derick Kugler – derick.fisica@gmail.com GABARITO MENU RESOLUÇÃO Com base nos conceitos de hidrostática, considere as seguintes afirmativas: I. Devido à pressão da água, a lateral do cilindro está sujeita a forças que se cancelam aos pares. II. As forças que atuam nas bases superior e inferior do cilindro, devido às pressões da água, não se cancelam aos pares. III. A resultante de todas as forças causadas pelas pressões que atuam no cilindro é a força de empuxo. IV. O empuxo depende da inclinação do eixo do cilindro para uma mesma profundidade do seu centro de massa. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras. b) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. c) Somente a afirmativa I é verdadeira. d) Somente a afirmativa IV é verdadeira. e) As afirmativas I, II, III e IV são verdadeiras. 44. (UFPR - 2007) Um navio teve seu casco avariado após uma colisão com um iceberg. Felizmente, o buraco aberto no casco devido à colisão estava localizado um pouco acima do nível do mar, de modo que o navio pôde seguir viagem sem maiores problemas. Entretanto, ao entrar na foz de um rio em uma cidade litorânea, o navio afundou. Com base nos conceitos de hidrostática, considere as seguintes afirmativas: 1. No mar, o navio continuou flutuando porque o empuxo era maior que o peso da parte submersa desse navio. 2. A densidade da água do mar é maior que a densidade da água doce. 3. O peso de um iceberg que flutua no mar é igual ao peso da águadeslocada pela parte submersa do iceberg. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. 45. (UFPR - 2010) Um reservatório cilíndrico de 2 m de altura e base com área 2,4 m2, como mostra a figura ao lado, foi escolhido para guardar um produto líquido de massa específica igual a 1,2 g/cm3. Durante o enchimento, quando o líquido atingiu a altura de 1,8 m em relação ao fundo do reservatório, este não suportou a pressão do líquido e se rompeu. Com base nesses dados, assinale a alternativa correta para o módulo da força máxima suportada pelo fundo do reservatório. a) É maior que 58.000 N. b) É menor que 49.000 N. c) É igual a 50.000 N. d) Está entre 50.100 N e 52.000 N. e) Está entre 49.100 N e 49.800 N. 46. (UFPR - 2011) No dia 20 de abril de 2010, houve uma explosão numa plataforma petrolífera da British Petroleum, no Golfo do México, provocando o vazamento de petróleo que se espalhou pelo litoral. O poço está localizado a 1500 m abaixo do nível do mar, o que dificultou os trabalhos de reparação. Suponha a densidade da água do mar com valor constante e igual a 1,02 g/cm3 e considere a pressão atmosférica igual a 1,00 × 105 Pa. Com base nesses dados, calcule a pressão na profundidade em que se encontra o poço e assinale a alternativa correta que fornece em quantas vezes essa pressão é múltipla da pressão atmosférica. a) 15400. b) 1540. c) 154. d) 15,4. e) 1,54. 47. (UFPR - 2012) Um reservatório contém um líquido de densidade ρL = 0,8 g/cm3. Flutuando em equilíbrio hidrostático nesse líquido, há um cilindro com área da base de 400 cm2 e altura de 12 cm. Observa-se que as bases desse cilindro estão paralelas à superfície do líquido e que somente 1/4 da altura desse cilindro encontra-se acima da superfície. Considerando g = 10 m/s2, assinale a alternativa que apresenta corretamente a densidade do material desse cilindro. a) 0,60 g/cm3. b) 0,80 g/cm3. c) 0,48 g/cm3. d) 0,24 g/cm3. e) 0,12 g/cm3. 48. (UFPR - 2013) Segundo o documento atual da FIFA “Regras do Jogo”, no qual estão estabelecidos os parâmetros oficiais aos quais devem atender o campo, os equipamentos e os acessórios para a prática do futebol, a bola oficial deve ter pressão entre 0,6 e 1,1 atm ao nível do mar, peso entre 410 e 450 g e circunferência entre 68 e 70 cm. Um dia antes de uma partida oficial de futebol, quando a temperatura era de 32 ºC, cinco bolas, identificadas pelas letras A, B, C, D e E, de mesma marca e novas foram calibradas conforme mostrado na tabela ao lado: No dia seguinte e na hora do jogo, as cinco bolas foram levadas para o campo. Considerando que a temperatura ambiente na hora do jogo era de 13 ºC e supondo que o volume e a circunferência das bolas tenham se mantido constantes, assinale a alternativa que apresenta corretamente as bolas que atendem ao documento da FIFA para a realização do jogo. a) A e E apenas. b) B e D apenas. c) A, D e E apenas. d) B, C, D e E apenas. e) A, B, C, D e E. mailto:derick.fisica@gmail.com Lista UFPR - FÍSICA Professor Derick Kugler – derick.fisica@gmail.com GABARITO MENU RESOLUÇÃO 49. (UFPR - 2014) Com o objetivo de encontrar grande quantidade de seres vivos nas profundezas do mar, pesquisadores utilizando um submarino chegaram até a profundidade de 3.600 m no Platô de São Paulo. A pressão interna no submarino foi mantida igual à pressão atmosférica ao nível do mar. Considere que a pressão atmosférica ao nível do mar é de 1,0×105 N/m2, a aceleração da gravidade é 10 m/s² e que a densidade da água seja constante e igual a 1,0×10³ kg/m³. Com base nos conceitos de hidrostática, assinale a alternativa que indica quantas vezes a pressão externa da água sobre o submarino, naquela profundidade, é maior que a pressão no seu interior, se o submarino repousa no fundo do platô. a) 10. b) 36. c) 361. d) 3610. e) 72000. 50. (UFPR - 2016) Uma esfera homogênea e de material pouco denso, com volume de 5,0 cm3, está em repouso, completamente imersa em água. Uma mola, disposta verticalmente, tem uma de suas extremidades presa ao fundo do recipiente e a outra à parte inferior da esfera, conforme figura abaixo. Por ação da esfera, a mola foi deformada em 0,1 cm, em relação ao seu comprimento quando não submetida a nenhuma força deformadora. Considere a densidade da água como 1,0 g/cm3, a aceleração gravitacional como 10 m/s2e a densidade do material do qual a esfera é constituída como 0,1 g/cm3. Com base nas informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta a constante elástica dessa mola. a) 0,45 N/cm. b) 4,5 N/cm. c) 45 N/cm. d) 450 N/cm. e) 4500 N/cm. 51. (UFPR - 2017) Um objeto sólido com massa 600 g e volume 1 litro está parcialmente imerso em um líquido, de maneira que 80% do seu volume estão submersos. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, assinale a alternativa que apresenta a massa específica do líquido. a) 0,48 g/cm3. b) 0,75 g/cm3. c) 0,8 g/cm3. d) 1,33 g/cm3. e) 1,4 g/cm3. 52. (UFPR – 2019) Um conceito importante que surge no estudo dos fluidos é o conceito de pressão. Com relação a ele, considere as seguintes afirmativas: 1. A pressão atmosférica ao nível do mar a 0°C vale 1 atm. 2. Um processo termodinâmico que ocorra sujeito a uma pressão constante é chamado isobárico. 3. A pressão exercida por um líquido num dado ponto aumenta à medida que a profundidade desse ponto aumenta. 4. No Sistema Internacional de Unidades, a unidade de pressão é o pascal (Pa). Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras. 53. (UFPR – 2020) Uma força de módulo F é aplicada perpendicularmente sobre uma superfície de área A, gerando uma pressão de valor P1. Se a força se torna quatro vezes maior e a área cai pela metade, a pressão torna-se P2. Com base nesses dados, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da relação entre P1 e P2. a) 𝑃2=𝑃1/2. b) 𝑃2=𝑃1. c) 𝑃2=2 𝑃1. d) 𝑃2=4 𝑃1. e) 𝑃2=8 𝑃1. CALORIMETRIA 54. (UFPR - 2005) No século XVII, uma das interpretações para a natureza do calor considerava-o um fluido ponderável que preenchia os espaços entre os átomos dos corpos quentes. Essa interpretação explicava corretamente alguns fenômenos, porém falhava em outros. Isso motivou a proposição de uma outra interpretação, que teve origem em trabalhos de Mayer, Rumford e Joule, entre outros pesquisadores. Com relação aos conceitos de temperatura, calor e trabalho atualmente aceitos pela Física, avalie as seguintes afirmativas: I. Temperatura e calor representam o mesmo conceito físico. II. Calor e trabalho estão relacionados com transferência de energia. III. A temperatura de um gás está relacionada com a energia cinética de agitação de suas moléculas. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. b) Somente a afirmativa I é verdadeira. c) Somente a afirmativa II é verdadeira. d) Somente a afirmativa III é verdadeira. e) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. 55. (UFPR - 2006) Numa garrafa térmica há 100 g de leite à temperatura de 90 ºC. Nessa garrafa são adicionados 20 g de café solúvel à temperatura de 20 °C. O calor específico do café vale 0,5 cal/(g ºC) e o do leite vale 0,6 cal/(g °C). A temperatura final do café com leite é de: a) 42 ºC. b) 50 ºC. c) 80 ºC. d) 60 ºC. e) 67 ºC. 56. (UFPR - 2007) Duas xícaras idênticas foram preenchidas com volumes iguais de água. Elas foram mantidas isoladasuma da outra e, após um certo tempo, atingiram diferentes temperaturas de equilíbrio com seus respectivos volumes de água. Em seguida, as xícaras com água foram colocadas dentro de uma caixa forrada por um isolante térmico, sendo posicionadas de forma a não se tocarem. Inicialmente, a temperatura do ar no interior da caixa era menor que a temperatura da xícara mais fria. Depois de ocorrido o equilíbrio térmico do sistema no interior da caixa, tendo-se verificado que nenhum dos dois volumes de água manteve sua temperatura original, é correto afirmar: mailto:derick.fisica@gmail.com Lista UFPR - FÍSICA Professor Derick Kugler – derick.fisica@gmail.com GABARITO MENU RESOLUÇÃO a) As temperaturas das xícaras ficaram iguais à temperatura do ar no interior da caixa térmica. b) Houve diminuição da pressão do ar no interior da caixa térmica. c) As temperaturas de ambas as xícaras diminuíram. d) Não houve variação da temperatura do ar no interior da caixa térmica. e) Todo o calor fornecido pela água mais quente foi transferido para a água mais fria. 57. (UFPR - 2009) A água pode ser encontrada na natureza nos estados sólido, líquido ou gasoso. Conforme as condições, a água pode passar de um estado para outro através de processos que recebem nomes específicos. Um desses casos é quando ela muda do estado gasoso para o líquido. Assinale a alternativa que apresenta o nome correto dessa transformação. a) Sublimação. b) Vaporização. c) Solidificação. d) Condensação. e) Fusão. 58. (UFPR - 2013) O gráfico ao lado, obtido experimentalmente, mostra a curva de aquecimento que relaciona a temperatura de uma certa massa de um líquido em função da quantidade de calor a ele fornecido. Sabemos que, por meio de gráficos desse tipo, é possível obter os valores do calor específico e do calor latente das substâncias estudadas. Assinale a alternativa que fornece corretamente o intervalo em que se pode obter o valor do calor latente de vaporização desse líquido. a) AB. b) BD. c) DE. d) CD. e) EF. 59. (UFPR - 2017) Vários turistas frequentemente têm tido a oportunidade de viajar para países que utilizam a escala Fahrenheit como referência para medidas da temperatura. Considerando-se que quando um termômetro graduado na escala Fahrenheit assinala 32oF, essa temperatura corresponde ao ponto de gelo,e quando assinala 212oF, trata-se do ponto de vapor. Em um desses países, um turista observou que um termômetro assinalava temperatura de 74,3 oF. Assinale a alternativa queapresenta a temperatura, na escala Celsius, correspondente à temperatura observada pelo turista. a) 12,2 oC. b) 18,7 oC. c) 23,5 oC. d) 30 oC. e) 33,5 oC. 60. (UFPR - 2017) Entre as grandezas físicas que influenciam os estados físicos das substâncias, estão o volume, a temperatura e a pressão. O gráfico ao lado representa o comportamento da água com relação aos estados físicos que ela pode ter. Nesse gráfico é possível representar os estados físicos sólido, líquido e gasoso. Assinale a alternativa que apresenta as grandezas físicas correspondentes aos eixos das abscissas e das ordenadas, respectivamente. a) Pressão e volume. b) Volume e temperatura. c) Volume e pressão. d) Temperatura e pressão. e) Temperatura e volume. 61. (UFPR – 2018) Um pesquisador, investigando propriedades ligadas à dilatação de materiais, fez experimentos envolvendo dois materiais (X e Y), que foram aquecidos numa dada faixa de temperatura enquanto seus volumes foram medidos. Sabe-se que ele usou a mesma quantidade de massa para os materiais, sendo que o material X é líquido e o Y é sólido. O pesquisador construiu, então, o gráfico ao lado, no qual são apresentadas as curvas de volume (V) em função da temperatura (T) para os materiais X (linha cheia) e Y (linha pontilhada). Com relação ao assunto, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas: ( ) Os dois materiais têm mesma densidade em T = 0 ºC. ( ) À medida que a temperatura aumenta, o material Y se contrai até T = 10 ºC, e somente a partir dessa temperatura passa a dilatar- se. ( ) Em T = 5 ºC, um objeto maciço feito do material Y, se for colocado dentro de um recipiente contendo o material X, afunda quando sujeito apenas a forças gravitacionais e a forças exercidas pelo material X. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo. a) V – F – V. b) F – V – F. c) V – V – F. d) F – F – V. e) V – V – V. mailto:derick.fisica@gmail.com Lista UFPR - FÍSICA Professor Derick Kugler – derick.fisica@gmail.com GABARITO MENU RESOLUÇÃO 62. (UFPR – 2020) Um objeto de massa m = 500 g recebe uma certa quantidade de calor Q e, com isso, sofre uma variação de temperatura ΔT. A relação entre ΔT e Q está representada no gráfico abaixo. Assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do calor específico c desse objeto. a) c = 2 J/g.°C. b) c = 4 J/g.°C. c) c = 8 J/g.°C. d) c = 16 J/g.°C. e) c = 20 J/g.°C. TERMODINÂMICA 63. (UFPR - 2008) Os estudos científicos desenvolvidos pelo engenheiro francês Nicolas Sadi Carnot (1796–1832) na tentativa de melhorar o rendimento de máquinas térmicas serviram de base para a formulação da segunda lei da termodinâmica. Acerca do tema, considere as seguintes afirmativas: 1. O rendimento de uma máquina térmica é a razão entre o trabalho realizado pela máquina num ciclo e o calor retirado do reservatório quente nesse ciclo. 2. Os refrigeradores são máquinas térmicas que transferem calor de um sistema de menor temperatura para outro a uma temperatura mais elevada. 3. É possível construir uma máquina, que opera em ciclos, cujo único efeito seja retirar calor de uma fonte e transformá-lo integralmente em trabalho. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. b) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. c) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. 64. (UFPR - 2012) Segundo a teoria cinética, um gás é constituído por moléculas que se movimentam desordenadamente no espaço do reservatório onde o gás está armazenado. As colisões das moléculas entre si e com as paredes do reservatório são perfeitamente elásticas. Entre duas colisões sucessivas, as moléculas descrevem um MRU. A energia cinética de translação das moléculas é diretamente proporcional à temperatura do gás. Com base nessas informações, considere as seguintes afirmativas: 1. As moléculas se deslocam todas em trajetórias paralelas entre si. 2. Ao colidir com as paredes do reservatório, a energia cinética das moléculas é conservada. 3. A velocidade de deslocamento das moléculas aumenta se a temperatura do gás for aumentada. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. 65. (UFPR - 2014) Considere que num recipiente cilíndrico com êmbolo móvel existem 2 mols de moléculas de um gás A à temperatura inicial de 200 K. Este gás é aquecido até a temperatura de 400 K numa transformação isobárica. Durante este aquecimento ocorre uma reação química e cada molécula do gás A se transforma em duas moléculas de um gás B. Com base nesses dados e nos conceitos de termodinâmica, é correto afirmar que o volume final do recipiente na temperatura de 400 K é: a) 3 vezes menor que o valor do volume inicial. b) de valor igual ao volume inicial. c) 2 vezes maior que o valor do volume inicial. d) 3 vezes maior que o valor do volume inicial. e) 4 vezes maior que o valor do volume inicial. 66. (UFPR - 2015) O estudo da calorimetria e das leis da termodinâmica nos dá explicações para vários fenômenos encontrados na natureza.Considere o seguinte texto que apresenta a explicação, do ponto de vista dessas áreas da Física, para a formação das nuvens: Quando uma porção de ar aquecido sobe, contendo água que acabou de __________ da superfície, passa a estar submetida a uma pressão cada vez __________. A rápida variação na pressão provoca uma rápida expansão do ar junto com uma redução de seu/sua __________. Essa rápida expansão é considerada __________, isto é, sem troca de calor com sua vizinhança, porque ocorre muito rapidamente. O gás em expansão __________ energia interna ao se expandir, e isso acarreta seu resfriamento até atingir uma temperatura na qual a quantidade de vapor de água é suficiente para saturar o ar naquele ponto e assim formar as nuvens. Assinale a alternativa que preenche as lacunas corretamente. a) evaporar, menor, temperatura, adiabática, perde. b) condensar, menor, volume, adiabática, ganha. c) evaporar, maior, temperatura, isotérmica, ganha. d) condensar, maior, volume, isobárica, perde. e) sublimar, menor, temperatura, isotérmica, ganha. 67. (UFPR - 2016) Um cilindro com dilatação térmica desprezível possui volume de 25 litros. Nele estava contido um gás sob pressão de 4 atmosferas e temperatura de 227oC. Uma válvula de controle do gás do cilindro foi aberta até que a pressão no cilindro fosse de 1 atm. Verificou-se que, nessa situação, a temperatura do gás e do cilindro era a ambiente e igual a 27oC. (Considere que a temperatura de 0 oC corresponde a 273 K). Assinale a alternativa que apresenta o volume de gás que escapou do cilindro, em litros. a) 11,8. b) 35. c) 60. d) 85. e) 241. 68. (UFPR - 2017) Uma minúscula bolha de ar sobe até a superfície de um lago. O volume dessa bolha, ao atingir a superfície do lago, corresponde a uma variação de 50% do seu volume em relação ao volume que tinha quando do início do movimento de subida. Considerando a pressão atmosférica como sendo de 105 Pa, a aceleração gravitacional de 10 m/s2 e a densidade da água de 1 g/cm3, assinale a alternativa que apresenta a distância percorrida pela bolha durante esse movimento se não houve variação de temperatura significativa durante a subida da bolha. a) 2 m. b) 3,6 m. c) 5 m. d) 6,2m. e) 8,4m. mailto:derick.fisica@gmail.com Lista UFPR - FÍSICA Professor Derick Kugler – derick.fisica@gmail.com GABARITO MENU RESOLUÇÃO 69. (UFPR – 2018) Em Termodinâmica, estudamos processos importantes que fazem parte de ciclos utilizados em máquinas térmicas, alguns dos quais de grande relevância tecnológica, além de científica. Com relação ao que ocorre com um gás ideal, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas: ( ) Em todo processo isovolumétrico, também chamado de isocórico, o trabalho realizado pelo gás é nulo. ( ) Em todo processo adiabático, a energia interna do gás é constante. ( ) Em todo processo isobárico, não há trocas de calor entre o gás e o meio externo. ( ) Em todo processo isotérmico, a temperatura do gás aumenta quando há realização de trabalho sobre ele. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo. a) V – V – V – V. b) F – V – F – F. c) F – V – F – V. d) F – F – V – F. e) V – F – F – F. 70. (UFPR – 2019) O diagrama P x V ao lado ilustra uma sequência de processos termodinâmicos executada por um gás ideal monoatômico, passando pelos pontos A, B, C e D, caracterizados pelos valores de pressão e volume apresentados no diagrama. Tendo em vista as informações apresentadas no diagrama, considere as seguintes afirmativas: 1. O processo 𝐀→𝐁 é isométrico. 2. Os pontos 𝐂 e 𝐃 estão à mesma temperatura. 3. O trabalho realizado pelo gás no processo 𝐁→𝐂 é nulo. 4. O processo 𝐂→𝐃 é isobárico. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras. ONDAS 71. (UFPR - 2005) Com relação a um pêndulo simples, constituído por uma pequena esfera de metal de massa m, suspensa por um fio inextensível de comprimento L e que oscila com pequena amplitude, considere as seguintes afirmativas: I. O período desse pêndulo depende da massa da esfera. II. A frequência aumentará se o comprimento do fio for aumentado. III. Se o pêndulo completar 100 oscilações em 50 s, sua frequência será 2 Hz. IV. Medindo-se o período de oscilação do pêndulo, é possível determinar a aceleração da gravidade local. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa I é verdadeira. b) Somente a afirmativa II é verdadeira. c) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. e) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. 72. (UFPR - 2007) O banco de uma bicicleta foi apoiado sobre a extremidade de uma mola cuja função é amortecer impactos. A outra extremidade da mola foi fixada à estrutura metálica da bicicleta. As propriedades desse sistema amortecedor foram analisadas medindo- se a altura y do banco da bicicleta em função do tempo em situações em que uma perturbação externa causava uma compressão inicial na mola. Como resultado, obteve-se o comportamento periódico descrito pelo gráfico abaixo. Com base nesse gráfico, é correto afirmar que o período e a frequência do movimento valem, respectivamente: a) 0,5 s e 2,0 Hz. b) 0,5 s e 1,0 Hz. c) 2,0 s e 0,5 Hz. d) 1,0 s e 2,0 Hz. e) 2,0 s e 1,0 Hz. 73. (UFPR - 2010) O primeiro forno de micro-ondas foi patenteado no início da década de 1950 nos Estados Unidos pelo engenheiro eletrônico Percy Spence. Fornos de micro-ondas mais práticos e eficientes foram desenvolvidos nos anos 1970 e a partir daí ganharam grande popularidade, sendo amplamente utilizados em residências e no comércio. Em geral, a frequência das ondas eletromagnéticas geradas em um forno de micro-ondas é de 2450 MHz. Em relação à Física de um forno de micro-ondas, considere as seguintes afirmativas: 1. Um forno de micro-ondas transmite calor para assar e esquentar alimentos sólidos e líquidos. 2. O comprimento de onda dessas ondas é de aproximadamente 12,2 cm. 3. As ondas eletromagnéticas geradas ficam confinadas no interior do aparelho, pois sofrem reflexões nas paredes metálicas do forno e na grade metálica que recobre o vidro da porta. mailto:derick.fisica@gmail.com Lista UFPR - FÍSICA Professor Derick Kugler – derick.fisica@gmail.com GABARITO MENU RESOLUÇÃO Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. 74. (UFPR - 2011) Uma fila de carros, igualmente espaçados, de tamanhos e massas iguais faz a travessia de uma ponte com velocidades iguais e constantes, conforme mostra a figura abaixo. Cada vez que um carro entra na ponte, o impacto de seu peso provoca nela uma perturbação em forma de um pulso de onda. Esse pulso se propaga com velocidade de módulo 10 m/s no sentido de A para B. Como resultado, a ponte oscila, formando uma onda estacionária com 3 ventres e 4 nós. Considerando que o fluxo de carros produza na ponte uma oscilação de 1 Hz, assinale a alternativa correta para o comprimento da ponte. a) 10 m. b) 15 m. c) 20 m. d) 30 m. e) 45 m. 75. (UFPR – 2019) O gráfico abaixo apresenta a frequência 𝒇 de uma onda sonora que se propaga num dado meio em função do comprimento de onda 𝝀 dessa onda nesse meio. Com base nesse gráfico, assinale a alternativa que expressa corretamente o módulo da velocidade do som 𝒗 no meio considerado, quando a frequência da onda sonora é de 25 Hz. a) 𝑣= 250 m/s. b)𝑣= 340 m/s. c) 𝑣= 750 m/s. d) 𝑣= 1000 m/s. e) 𝑣= 1500 m/s. 76. (UFPR – 2020) Uma onda sonora se propaga num meio em que sua velocidade, em módulo, vale 500 m/s. Sabe-se que o período dessa onda é de 20 µs. Considerando os dados apresentados, a onda nesse meio apresenta o seguinte comprimento de onda (λ): a) λ = 250 mm. b) λ = 100 mm. c) λ = 25 mm. d) λ = 10 mm. e) λ = 1 mm. ACÚSTICA 77. (UFPR - 2006) Quando uma pessoa fala, o que de fato ouvimos é o som resultante da superposição de vários sons de frequências diferentes. Porém, a frequência do som percebido é igual à do som de menor frequência emitido. Em 1984, uma pesquisa realizada com uma população de 90 pessoas, na cidade de São Paulo, apresentou os seguintes valores médios para as frequências mais baixas da voz falada: 100 Hz para homens, 200 Hz para mulheres e 240 Hz para crianças. (TAFNER, Malcon Anderson. Reconhecimento de palavras faladas isoladas usando redes neurais artificiais. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Santa Catarina.) Segundo a teoria ondulatória, a intensidade I de uma onda mecânica se propagando num meio elástico é diretamente proporcional ao quadrado de sua frequência para uma mesma amplitude. Portanto, a razão IF / IM entre a intensidade da voz feminina e a intensidade da voz masculina é: a) 4,00. b) 0,50. c) 2,00. d) 0,25. e) 1,50. 78. (UFPR - 2009) Quando ouvimos uma banda de rock ou uma orquestra sinfônica executar uma música, podemos distinguir o som emitido por cada um dos instrumentos tocados pelos músicos. Essa é uma das capacidades de nosso aparelho auditivo. A qualidade do som que nos permite diferenciar cada um dos instrumentos, mesmo quando tocando simultaneamente a mesma nota musical, é chamada de: a) amplitude. b) potência. c) intensidade. d) timbre. e) frequência. 79. (UFPR - 2012) Uma cerca elétrica foi instalada em um muro onde existe um buraco de forma cilíndrica e fechado na base, conforme representado na figura. Os fios condutores da cerca elétrica estão fixos em ambas as extremidades e esticados sob uma tensão de 80 N. Cada fio tem comprimento igual a 2,0 m e massa de 0,001 kg. Certo dia, alguém tocou no fio da cerca mais próximo do muro e esse fio ficou oscilando em sua frequência fundamental. Essa situação fez com que a coluna de ar no buraco, por ressonância, vibrasse na mesma frequência do fio condutor. As paredes do buraco têm um revestimento adequado, de modo que ele age como um tubo sonoro fechado na base e aberto no topo. Considerando que a velocidade do som no ar seja de 330 m/s e que o ar no buraco oscile no modo fundamental, assinale a alternativa que apresenta corretamente a profundidade do buraco. a) 0,525 m. b) 0,650 m. c) 0,825 m. d) 1,250 m. e) 1,500 m. mailto:derick.fisica@gmail.com Lista UFPR - FÍSICA Professor Derick Kugler – derick.fisica@gmail.com GABARITO MENU RESOLUÇÃO 80. (UFPR - 2014) Um órgão é um instrumento musical composto por diversos tubos sonoros, abertos ou fechados nas extremidades, com diferentes comprimentos. Num certo órgão, um tubo A é aberto em ambas as extremidades e possui uma frequência fundamental de 200 Hz. Nesse mesmo órgão, um tubo B tem uma das extremidades aberta e a outra fechada, e a sua frequência fundamental é igual à frequência do segundo harmônico do tubo A. Considere a velocidade do som no ar igual a 340 m/s. Os comprimentos dos tubos A e B são, respectivamente: a) 42,5 cm e 31,9 cm. b) 42,5 cm e 63,8 cm. c) 85,0 cm e 21,3 cm. d) 85,0 cm e 42,5 cm. e) 85,0 cm e 127,0 cm. 81. (UFPR - 2015) Para participar de um importante torneio, uma equipe de estudantes universitários desenvolveu um veículo aéreo não tripulado. O aparelho foi projetado de tal maneira que ele era capaz de se desviar de objetos através da emissão e recepção de ondas sonoras. A frequência das ondas sonoras emitidas por ele era constante e igual a 20 kHz. Em uma das situações da prova final, quando o aparelho movimentava-se em linha reta e com velocidade constante na direção de um objeto fixo, o receptor do veículo registrou o recebimento de ondas sonoras de frequência de 22,5 kHz que foram refletidas pelo objeto. Considerando que nesse instante o veículo se encontrava a 50 m do objeto, assinale a alternativa correta para o intervalo de tempo de que ele dispunha para se desviar e não colidir com o objeto. Considere a velocidade do som no ar igual a 340 m/s. a) 1,0 s. b) 1,5 s. c) 2,0 s. d) 2,5 s. e) 3,0 s. 82. (UFPR - 2016) Foram geradas duas ondas sonoras em um determinado ambiente, com frequências f1e f2. Sabe-se que a frequência f2 era de 88 Hz. Percebeu-se que essas duas ondas estavam interferindo entre si, provocando o fenômeno acústico denominado “batimento”, cuja frequência era de 4 Hz. Com o uso de instrumentos adequados, verificou-se que o comprimento de onda para a frequência f2 era maior que o comprimento de onda para a frequência f1. Com base nessas informações, assinale a alternativa que apresenta a frequência f1. a) 22 Hz. b) 46 Hz. c) 84 Hz. d) 92 Hz. e) 352 Hz. 83. (UFPR – 2018) Uma orquestra é formada por instrumentos musicais de várias categorias. Entre os instrumentos de sopro, temos a flauta, que é, essencialmente, um tubo sonoro aberto nas duas extremidades. Uma dessas flautas tem comprimento L = 34 cm. Considere que a velocidade do som no local vale vsom = 340 m/s. Levando em consideração os dados apresentados, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da menor frequência (chamada de frequência fundamental) que essa flauta pode produzir. a) 100 Hz. b) 250 Hz. c) 500 Hz. d) 1000 Hz. e) 1500 Hz. ÓPTICA 84. (UFPR - 2005) Prismas são comumente utilizados na constituição de instrumentos ópticos, tais como câmeras fotográficas, microscópios e binóculos. A figura abaixo mostra um tipo de prisma imerso no ar, feito de vidro com índice de refração 1,5, em cuja face A incide perpendicularmente um feixe luminoso monocromático. Para a situação da figura, e supondo o índice de refração do ar igual a 1,0, assinale a alternativa correta. a) Ocorre reflexão interna total na face C. b) Se o prisma fosse feito com vidro com índice de refração maior que 1,5, o ângulo de refração na face C aumentaria. c) Ocorre um desvio no feixe incidente ao passar pela face A. d) O feixe refratado na face C, ao sair dela, forma um ângulo de 30° com a sua normal. e) O feixe refratado na face C, ao sair dela, forma um ângulo de 60° com a sua normal. 85. (UFPR - 2006) O índice de refração de meios transparentes depende do comprimento de onda da luz. Essa dependência é chamada de dispersão e é responsável pela decomposição da luz branca por um prisma e pela formação do arco-íris. Geralmente o índice de refração diminui com o aumento do comprimento de onda. Considere um feixe I de luz branca incidindo sobre um ponto P de um prisma triangular de vidro imerso no ar, onde N é a reta normal no ponto de incidência, como ilustra a figura abaixo. Com base nisso, avalie as seguintes afirmativas: I. O ângulo de refração da componente violeta dentro do prisma é maior que o ângulo de refração da componente vermelha. II. Na figura, a cor vermelha fica na parte superior do feixe transmitido, e a violeta na parte inferior. III. O feixe sofre uma decomposição ao penetrar no prisma e outra ao sair dele, o que resulta em uma maior separação das cores. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa II é verdadeira. b) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. c) Somente a afirmativa I é verdadeira. d) Somente a afirmativa III é verdadeira. e) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. 86. (UFPR - 2007) Fenômenos relacionados à óptica são muito comuns em nosso dia-a-dia. Um aluno de física, interessado em reconhecer esses fenômenos durante uma visita à praia, fez anotações a respeitode algumas situações que observou. Quando chegou à praia, o rapaz verificou que algumas pessoas tinham queimaduras provocadas pelo Sol. Então, armou seu guarda-sol e sentou-se à sombra, onde permaneceu por algum tempo observando as pessoas que passavam. Em certos momentos, peças metálicas como chaveiros, relógios, correntes e pingentes brilhavam. Em certo momento, ao girar a cabeça em 90º, ele notou que seus óculos escuros não eram tão eficientes para diminuir a intensidade da luz que chegava aos seus olhos. Mais tarde, ao entrar na água para se refrescar, o rapaz A B C60º mailto:derick.fisica@gmail.com Lista UFPR - FÍSICA Professor Derick Kugler – derick.fisica@gmail.com GABARITO MENU RESOLUÇÃO constatou que os corpos de algumas pessoas que estavam dentro da água pareciam estar “quebrados” no nível da água. Cansado, ele voltou para a sombra do seu guarda-sol, onde permaneceu até o final da tarde, quando ocorreu uma chuva fina. Ao perceber a formação de um arco-íris, o rapaz fez sua última anotação e foi para casa. Numere a coluna da direita de acordo com a coluna da esquerda. 1. Queimaduras solares. ( ) Refração 2. Brilho nas peças metálicas. ( ) Absorção 3. Diminuição de intensidade ( ) Dispersão a luz pelos óculos escuros. 4. “Quebra” aparente do corpo ( ) Reflexão no nível da água. 5. Arco-íris ( ) Polarização Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta da coluna da direita, de cima para baixo. a) 5 – 2 – 3 – 1 – 4 b) 1 – 5 – 2 – 3 – 4. c) 4 – 1 – 5 – 2 – 3. d) 2 – 1 – 4 – 5 – 3. e) 4 – 3 – 5 – 2 – 1. 87. (UFPR - 2008) Mãe e filha visitam a “Casa dos Espelhos” de um parque de diversões. Ambas se aproximam de um grande espelho esférico côncavo. O espelho está fixo no piso de tal forma que o ponto focal F e o centro de curvatura C do espelho ficam rigorosamente no nível do chão. A criança para em pé entre o ponto focal do espelho e o vértice do mesmo. A mãe pergunta à filha como ela está se vendo e ela responde: a) Estou me vendo maior e em pé. b) Não estou vendo imagem alguma. c) Estou me vendo menor e de cabeça para baixo. d) Estou me vendo do mesmo tamanho. e) Estou me vendo em pé e menor. 88. (UFPR - 2009) Na década de 80 do século passado, foi inaugurado o primeiro cabo submarino feito de fibra ótica. Atualmente todos os continentes da Terra já estão conectados por cabos submarinos feitos dessa fibra. Na comunicação por fibra ótica, o sinal se propaga obedecendo a um importante fenômeno da ótica geométrica. Assinale a alternativa que apresenta esse fenômeno. a) Refração. b) Reflexão interna total. c) Dispersão. d) Reflexão difusa. e) Absorção. 89. (UFPR - 2010) Descartes desenvolveu uma teoria para explicar a formação do arco-íris com base nos conceitos da óptica geométrica. Ele supôs uma gota de água com forma esférica e a incidência de luz branca conforme mostrado de modo simplificado na figura ao lado. O raio incidente sofre refração ao entrar na gota (ponto A) e apresenta uma decomposição de cores. Em seguida, esses raios sofrem reflexão interna dentro da gota (região B) e saem para o ar após passar por uma segunda refração (região C). Posteriormente, com a experiência de Newton com prismas, foi possível explicar corretamente a decomposição das cores da luz branca. A figura não está desenhada em escala e, por simplicidade, estão representados apenas os raios violeta e vermelho, mas deve-se considerar que entre eles estão os raios das outras cores do espectro visível. Sobre esse assunto, avalie as seguintes afirmativas: 1. O fenômeno da separação de cores quando a luz sofre refração ao passar de um meio para outro é chamado de dispersão. 2. Ao sofrer reflexão interna, cada raio apresenta ângulo de reflexão igual ao seu ângulo de incidência, ambos medidos em relação à reta normal no ponto de incidência. 3. Ao refratar na entrada da gota (ponto A na figura), o violeta apresenta menor desvio, significando que o índice de refração da água para o violeta é menor que para o vermelho. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. 90. (UFPR - 2011) Ao incidir sobre um prisma de vidro, um feixe de luz branca é decomposto em várias cores. Esse fenômeno acontece porque as ondas eletromagnéticas de diferentes comprimentos de onda se propagam no vidro com diferentes velocidades, de modo que o índice de refração n tem valor diferente para cada comprimento de onda. O estudo das propriedades óticas de um pedaço de vidro forneceu o gráfico ao lado para o índice de refração em função do comprimento de onda l da luz. Suponha a velocidade da luz no vácuo igual a 3,0 × 108 m/s. Com base nos conceitos de ótica e nas informações do gráfico, assinale a alternativa correta. a) Luz com comprimento de onda entre 450 nm e 550 nm se propaga no vidro com velocidades de mesmo módulo. b) A frequência da luz com comprimento de onda 600 nm é de 3,6 × 108 Hz. c) O maior índice de refração corresponde à luz com menor frequência. d) No vidro, a luz com comprimento de onda 700 nm tem uma velocidade, em módulo, de 2,5 × 108 m/s. e) O menor índice de refração corresponde à luz com menor velocidade de propagação no vidro. mailto:derick.fisica@gmail.com Lista UFPR - FÍSICA Professor Derick Kugler – derick.fisica@gmail.com GABARITO MENU RESOLUÇÃO 91. (UFPR - 2012) Um datiloscopista munido de uma lupa analisa uma impressão digital. Sua lupa é constituída por uma lente convergente com distância focal de 10 cm. Ao utilizá-la, ele vê a imagem virtual da impressão digital aumentada de 10 vezes em relação ao tamanho real. Com base nesses dados, assinale a alternativa correta para a distância que separa a lupa da impressão digital. a) 9,0 cm. b) 20,0 cm. c) 10,0 cm. d) 15,0 cm. e) 5,0 cm. 92. (UFPR - 2013) Um objeto movimenta-se com velocidade constante ao longo do eixo óptico de uma lente delgada positiva de distância focal f = 10 cm. Num intervalo de 1 s, o objeto se aproxima da lente, indo da posição 30 cm para 20 cm em relação ao centro óptico da lente. v0 e vi são as velocidades médias do objeto e da imagem, respectivamente, medidas em relação ao centro óptico da lente. Desprezando-se o tempo de propagação dos raios de luz, é correto concluir que o módulo da razão v0/vi é: a) 2/3. b) 3/2. c) 1 d) 3 e) 2. 93. (UFPR - 2013) Ao ser emitida por uma fonte, uma luz monocromática, cujo comprimento de onda no ar é λ0, incide no olho de uma pessoa. A luz faz o seguinte percurso até atingir a retina: ar – córnea – humor aquoso – cristalino – humor vítreo. Considerando que o índice de refração do ar é n0 = 1,00, da córnea é n1 = 1,38, do humor aquoso é n2 = 1,33, do cristalino é n3 = 1,40 e do humor vítreo é n4 = 1,34 e que λ1, λ2, λ3 e λ4 são os comprimentos de onda da luz na córnea, no humor aquoso, no cristalino e no humor vítreo, respectivamente, assinale a alternativa correta. a) λ1 < λ0. b) λ2 < λ1. c) λ3 > λ2. d) λ4 < λ3. e) λ4 > λ0. 94. (UFPR - 2014) Um microscópio composto é constituído, em sua forma mais simples, por duas lentes convergentes colocadas em sequência, conforme esquematizado na figura abaixo. A lente mais próxima ao objeto é chamada objetiva e a lente mais próxima ao olho humano é chamada ocular. A imagem formada pela objetiva é real, maior e invertida, e serve como objeto para a ocular, que forma uma imagem virtual, direita e maior com relação à imagem formada pela objetiva. Suponha que a distância focal da lente objetiva seja 1 cm, a distância focal da lente ocular seja 4 cm e a distância entre as lentes seja de 6 cm. Com base nas informações acima e nos conceitos de Óptica, identifique como
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